2017年浙江省4月選考化學(xué)平衡專題練習(xí)

化學(xué)平衡1、國家將于“十二五”期間加大對氮氧化物排放的控制力度，消除氮氧化物污染有多種方法。(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：①CH4(g)+4NO(g)=4NO(g)+CQ(g)+2H2O(g)AH=—574kJ-mol1②CH(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=—1160kJ?mol1③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol1寫出CH(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式(2)用催化技術(shù)將超音速飛機尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO和N2,其反應(yīng)為：TOC\o"1-5"\h\z催化劑一2N?2CO--2CO+N2△H＜0為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO^CO濃度如表：時間(s)012345c(NO)(mol/L)1.00X1034.50X1042.50X1041.50X1041.00X1041.00X104c(CO)(mol/L)-33.60X10-33.05X10-32.85X10-32.75X10-32.70X10-32.70X10TOC\o"1-5"\h\z請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響)：①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NO)v(CO)(填＞、=或＜)。②在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。③已知尾氣通過排氣系統(tǒng)的時間是很短的，下列措施能提高尾氣轉(zhuǎn)化率的是A.選用更高效的催化劑B.排氣系統(tǒng)保持適當(dāng)?shù)臏囟菴.增大尾氣和催化劑的接觸面積D.減小壓強④研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。編RT(C)NO初始濃度(mol/L)CO初始濃度(mol/L)催化劑的比表面積(m2/g)I280—31.20X10—35.80X1082n124m350a請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。b請在以下坐標(biāo)圖中，畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖。京c(NO)

2、氮及其化合物在人類的生存和發(fā)展中有極重要的價值，研究氮化合物間的轉(zhuǎn)化一直是化學(xué)家們的重要工作。已知反應(yīng)：①2H(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-483.61kJ-mol-1②N2(g)+3H2(g)^^2NH(g)AH=-92.4kJmol-1③4NH(g)+5O2(g)工~~MNO(g)+6H2O(g)AH=-905kJmol-1④4NH(g)+3O2(g)^=^2N2(g)+6H2O(g)AH則反應(yīng)④的AH=。在一個密閉容器內(nèi)，一定量的氨氣與氧氣的混合氣體在催化劑作用下，在不同溫度時的生成物及生成物含量如上圖所示：溫度較低時以反應(yīng)為主(選填上述已知反應(yīng)序號“①②③④”)為主。當(dāng)溫度提高到900c以上時,升高溫度NO的產(chǎn)率逐漸降低的原因是：。從氨氧化制硝酸整個過程考慮，理論上消耗氨和空氣的體積比是：。(2)使用近一個世紀(jì)的哈伯法合成氨工藝通常轉(zhuǎn)化率為10%至15%。1998年兩位希臘化學(xué)家，發(fā)明了一種合成氨的新方法。在常壓下，將氫氣與用氨稀釋的氮氣分別通入一加熱到570c的以銅-鈾-鈕-鈣鈦礦多孔陶瓷(SCY)為固體電解質(zhì)的電解池中，SCY能透過陽離子，在實驗中原料轉(zhuǎn)化率高達78%實驗裝置如圖所示。通電后，圖中a相連的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：。若用這種方法合成1molNH3消耗akJ的電能，則合成1molNH3過程中將會放出kJ的熱量。(3)溫度TC下，在一個體積為1L的真空密閉容器中加入0.5molCaCQ在t1時刻達到平衡，在此過程中CO濃度變化如右圖所示。若在t2時迅速拉活塞使氣體體積增大到2L,在t3時體系重新達到平衡。請在右圖中補充完整CO濃度變化示意圖(整個過程中溫度維持不變)。在t3時刻反應(yīng)CaCO(s)k=CO(g)+CaO⑸的平衡常數(shù)K=。若在13時維持溫度與容器總體積不變，充入0.5molN2最后平衡時容器中的CaCO的質(zhì)量為。若在t1時維持溫度與容器總壓強不變，充入0.1molN2最后平衡時容器中的CaCO的質(zhì)量為。3、甲醇是一種很好的燃料，被稱為21世紀(jì)的新型燃料。(1)工業(yè)上可通過H2和CO化合制備甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:1CO(g)+2H(g)^^CHOH(g)Hi116kJmol一 1 .. ..已知：CO(g)2O一 1 .. ..已知：CO(g)2O2(g)CO2(g)1.H2(g)-O2(g)H2O(g)21mol甲醇燃燒生成CC2和水蒸氣放出(2)在壓強為0.1MPa、催化劑作用下，將甲醇。283kJmol1H3__ 1242kJmo11kJ的熱量。amolCO與3amolH2的混合氣體充入VL容器制備①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是。A升高溫度 B .將CHOH(g)從體系中分離C.充入He,使體系總壓強增大 D.再充入1molCO和3molH2②為了尋找合成甲醇的適宜溫度和壓強，某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗實驗編號T0C)nCCOynCHs)實驗編號T0C)nCCOynCHs)1150V3OJ2a1/353350b5設(shè)計表中。AA則上表中剩余的實驗條件數(shù)據(jù)： a=、b=。B.根據(jù)反應(yīng)特點，右上圖是在壓強分別為 0.1MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖，請指明圖中的壓強 P『MPa③100c時，CHOH(g)—CO(g)+2H2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)為(用含a、V的代數(shù)式表示)。(3)甲醇燃料電池具備甲醇燃料容易攜帶、容易存儲等優(yōu)點，目前被認(rèn)為將會替代傳統(tǒng)的電池成為攜帶型設(shè)備的主要電源。右圖是甲醇的質(zhì)子交換膜型燃料電池模型，Y極為電池的極，A微粒為。寫出X極的電極反應(yīng)式。. 一一 _ -1. 一一 _ -1△H=-90.1kJ?mol1△H2=-49.0kJ?mol1△H=-41.1kJ?mol△H=-24.5kJ?mol-1已知(i)CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)(ii)CQ(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)(iii)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(iV)2CH30H(g)=CH3OCb(g)+H2O(g)回答下列問題：加壓強對直接制備二甲醛反應(yīng)的影響O根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增1molCO和2molH2等量混合氣(1)寫出由H2加壓強對直接制備二甲醛反應(yīng)的影響O根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增1molCO和2molH2等量混合氣(2)有研究者在催化劑(含Cu-Zn—Al—O和A12Q)、壓強為5.0MPa的條件下，由Hb和CO直接制備二甲醛，結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是。(3)由CO和H在催化劑作用下，也可以合成甲醇。反應(yīng)原理為:CO(g)+2HKg)?'CH30H(g)。②在容積均為1L的密閉容器a、b、c、d、e)中，分別充入①對于氣相反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(Pb)代替物質(zhì)的量濃度(②在容積均為1L的密閉容器a、b、c、d、e)中，分別充入體，在不同的溫度下(溫度分別為T1、F、T3、74、T5),經(jīng)相同的時飄甲醉計間，在t時刻，測得容器甲醇的體積分?jǐn)?shù)(如圖所示)。解析在T1?一一T2及T4?T5二個溫度區(qū)間，容器內(nèi)甲醇的體積分?jǐn)?shù)如圖所示的變化趨勢,其原因是。③在不改變反應(yīng)物用量情況下，將容器c中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到容器d中的平衡狀態(tài)，可采取的措施有(寫出2點)、。5、目前，全國多個地區(qū)為霧霾所困，氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物有多種方法。在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物(CON@碳?xì)浠衔?進行相互反應(yīng)，生成無毒物質(zhì)，減少汽車尾氣污染。已知：Nb(g)+O2(g)=2NO(g);△H=+180.5kJ/mo12C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=—221.0kJ/mo1C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H=-393.5kJ/mo1(1)汽車啟動后，汽缸溫度越高，單位時間內(nèi)NO排放量越大，原因是。汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO2CO(g)=2C(s)+O2(g),簡述該設(shè)想能否實現(xiàn)的依據(jù)：(2)汽車尾氣中轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)AH=。(3)在一定溫度下，在體積2L的密閉容器中充入0.8molNO和0.7molCO,5s達到平衡狀態(tài)，此時容器中N2的體積分?jǐn)?shù)為0.25。①達到平衡時N2平均反應(yīng)速率v(NO=mol-L-1-s-1,則該注反應(yīng)的平衡常數(shù)K=;若升高體系的溫度，K值將"(填“增加”、“減小”或“不變”)。②如圖，在t2時刻，將容器的容積迅速擴大到原來的2倍，在其他條件不變的情況下，t3時刻達到新的平衡狀態(tài)。請在右圖中補充畫出從t2到t4時刻正反應(yīng)速率隨時間的變化曲線：NO的轉(zhuǎn)化率，采取的措施是(4)NO的轉(zhuǎn)化率，采取的措施是?增大壓強同時加催化劑

C.升高溫度同時充入N2D.及時將CO和N2從反應(yīng)體系中移走1、(1)CH4(g)+2NO(g)=N2(g)+CQ(g)+21^0(1)△H=—955kJ-mol1(3分)(2)①二(2分)②5000L?mol-1(3分)③ABC(三個全對得2分，只選2個且正確者得1分，其余不得分)b(3分)④的另一種答案:實驗編Pb(3分)④的另一種答案:實驗編PT(C)NO初始濃度(mol/L)CO5U始濃度(mol/L)催化劑的比表面積(m2/g)I280-31.20X10-35.80X1082n280-31.20X10-35.80X10124m350—31.20X105.80X10382b注意每畫對1條線得1分實驗編RT(C)NO5U始濃度(mol/L)CO5U始濃度(mol/L)催化劑的比2表面積(m/g)I280—31.20X10-35.80X1082n350—31.20X10-35.80X10124m3501.20X1035.80X10382-12、(1)-1266.0kJmol[注：④=①*?-②X2AH=-483.61X3-(-92.4)X2=-1266.0-1(kJmol)]④溫度提高到900c以上時，主要以反應(yīng)③為主，反應(yīng)③是放熱反應(yīng)當(dāng)溫度升高，化學(xué)平衡向逆方向移動生成NO勺產(chǎn)率逐漸降低1:10+-N2+6H+6e=2NH3a+46.20.210g0g[(1)第1空、第3空(2)第1空(3)作圖每空各2分；其余每空1分。]由于容器體枳不變，二衡體系中再允入U'mnW，干衡了移動..聽以在1弓1曠，二氧化假的物質(zhì)的量為21_02缶01/1_:0.4m口1,則被分解的28?的質(zhì)量如口及0.4戶4口牛所以平衡時容器中的。日。。3的質(zhì)量為。，5舊口懦1口Og/mnL4Qg=1口日故答案為：1人

(23.(1)651(2分)(2)①BD(2分)②A.a=150,b=1/3B.0.1(各1分)③4a2/V2(2分）（3）正極（2分）H+（1分）X極：2CHO-12e+2H2O-12H++2CO2（2分）4、（1）2CO（g）+4H2（g）=CH3OCH（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ?mol-1（2分）該反應(yīng)分子數(shù)減少，壓強升高使平衡右移，CO和H2轉(zhuǎn)化率增大，CHOCH產(chǎn)率增加。壓強升高TOC\o"1-5"\h\z使CO和H2濃度增加，反應(yīng)速率增大。（2分）（2）反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡左移。（2分）(3)①(2分)(3)①(2分)